PIPERANTHA:INOVASI TERAPI KOMBINASI EKSTRAK DAUN SALAM (EUGENIA POLYANTHA) DAN SIRIH MERAH (PIPER CROCATUM) TERHADAP PENINGKATAN AKTIVITAS FAS/FAS-L PADA REGRESI PERTUMBUHAN KANKER SERVIKS SECARA IN VITRO Firman Mulyo Wicaksono 1), Desie Suci Permata Sari 1), Beta Herilla Sekti 1), Yitania Sari 1), Ellen Natalia 2), Diana Lyrawati1,3) & Alifia Putri Febriyanti 1) 1
Program Study Farmasi, Fakultas Kedokteran, Universitas Brawijaya email :
[email protected] email :
[email protected] email :
[email protected] email :
[email protected] email :
[email protected] email :
[email protected] 2 Program Study Gizi, Fakultas Kedokteran, Universitas Brawijaya email :
[email protected] 3 Departemen Farmasi, Fakultas Kedokteran, Universitas Brawijaya email :
[email protected]
Abstract In this study, we evaluated Eugenia polyantha and Piper crocatum leaves alone and in combination for their anti-cancer properties on HeLa cells. The extraction method by using soxhlet and maceration. The phytochemical constituents of extract were evaluated by qualitative and quantitative analysis. The anti-cancer property and mechanism of the extract were evaluated by its effect on cell viability and apoptosis. Total flavonoids content was higher in maceration than soxhlet extracts. Single extracts of Eugenia polyantha alone or Piper crocatum showed better anti-cancer activity than their combination. However, Eugenia polyantha extracts showed better anti-cancer activity than Piper crocatum extracts. Keywords : HeLa cell, Eugenia polyantha, Piper crocatum, single, combination 1. PENDAHULUAN Kanker merupakan pertumbuhan sel-sel abnormal tidak terkontrol (sel neoplasma). Kanker serviks adalah tumbuhnya sel-sel abnormal pada jaringan serviks. Pada tahun 2008 terdapat 529.800 kasus kejadian kanker servik dan 275.100 diantaranya meninggal dunia, kasus ini akan terus berkembang terutama dinegara berkembang (Cauley, 2012).Indonesia merupakan salah satu negara berkembang dengan tingkat ekonomi rendah dilihat dari nilai Gross National Product (GNP) dan sampai sekarang Indonesia tidak mempunyai badan institusi khusus yang meregulasi kanker servik (Aziz, 2009). Berdasarkan penelitian International Agency for Research on Cancer (IARC) 99,7% kanker servik disebabkan oleh HPV (Clifford et al, 2003).Terapi umum penderita kanker servik adalah operasi, radioterapi dan
kemoterapi. Salah satu agen kemoterapi yang paling sering digunakan dalam penaganan kanker servik adalah Cisplatin (Dipiro et al., 2008). Namun, cisplatin juga mempunyai efek samping yang tidak diinginkan seperti neurotoksisitas, toksisitas ginjal atau supresi sumsum tulang belakang (Florea dan Büsselberg, 2011). Hal ini membuat penelitian obat herbal berkembang luas sebagai altenatif terapi yang dianggap lebih efektif dengan efek samping minimal (Agarwal et al, 2013). Saat ini kebiasaan masyarakat Indonesia dalam mengkonsumsi obat herbal sering mengkombinasikan beberapa tanaman tanpa data ilmiah dan bukti klinis yang jelas. Salam (Eugenia polyantha) secara etnomedicine Moi (2005) termasuk satu dari 5 tanaman yang mempunyai aktivitas antitumor yang tinggi. Har (2012) menunjukkan keberadaan asam galat dan
caffeic acid sebagai komponen mayor phenolic acid pada ekstrak metanol Salam (Eugenia polyantha) dimana kedua zat tersebut mampu menginhibisi NFκB, mengaktifkan Fas melalui aktivasi mekanisme Fas ligand (Fas-L)-independent, menginduksi regulasi protein p53 dan Bax, serta mengaktivasi caspase (Watabe et al, 2004).Mekanisme ini didukung dengan aktivitas daun sirih merah yang secara ethnomedicine digunakan sebagai antikanker karena mampu menghambat fosforilasi p44/p42 yang berkaitan dengan pertumbuhan sel dan target yang penting untuk terapi antikanker (Wicaksono et al, 2009). Dengan demikian ekstrak daun salam, daun sirih merah, serta kombinasi keduanya dapat dikembangkan sebagai agen terapi kanker. 2. METODE Rancangan Kegiatan Penelitian ini dilakukan dengan studi empiris melalui pendekatan kuantitatif dan semikualitatif secara eksperimental murni menggunakan desain true experimental in vitro. post-test only, control group design untuk mengetahui pengaruh ekstrak daun salam, ekstrak daun sirih merah, dan kombinasi kedua ekstrak terhadap efektifitas terapi. Ruang Lingkup / Objek Sampel penelitian yang digunakan adalah sel HeLa CCL-2, cell line kanker leher rahim yang di kultur. Sel HeLa CCL-2 diperoleh dari American Type Culture Collection (ATCC) . Tempat Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Pengujian dan Penelitian Terpadu Universitas Gadjah Mada, Laboratorium Biomedik FKUB ; Biokimia FKUB ; LSIH UB ; Farmasi FKUB Malang. Prosedur Penelitian Kultur sel HeLa (CCRC, 2013) Prosesnya terdiri dari yaitu Penumbuhan sel, Pergantian Media, Pemanenan Sel, Perhitungan Sel dan Sub Kultur sel
Ekstraksi Daun Salam dan Daun Sirih Merah (Handa, 2008) Maserasi: Mencuci alat;menimbang 100 gram serbuk daun salam dan daun sirih merah; Merendam serbuk dengan etanol 96% 1L selama 6 hari dengan pergantian pelarut sebanyak 3 kali; Melakukan pengadukan 30 menit setiap 24 jam sekali. Hasil dari masingmasing filtrat dicampur pada wadah kaca tertutup 3L kemudian disaring menggunakan kertas saring whatman-42/Flanel; Hasil Ekstraksi dipisahkan ekstrak dengan menggunakan rotary evaporator, Hasil akhir ekstrak di freeze-dryed untuk menghilangkan residu air, ekstrak di simpan pada suhu 4⁰C. Soxhlet : Mencuci alat; Menimbang serbuk daun salam dan daun sirih merah 100 gram dan bungkus dengan kertas saring whatman; Menyiapkan alat soxhlet untuk mengekstraksi ; Memasukkan pelarut etanol 96% dalam labu alas bulat disoxhlet (± 100 ml) ; Memasukkan bahan yang diberi kertas saring ke dalam labu klonsong soxhlet; Menyalakan soxhlet; proses soxhletasi hingga bahan terekstrak sempurna (16 siklus atau 20-25 siklus); Hasil Ekstraksi dikeringkan menggunakan rotary evaporator, Hasil akhir ekstrak di freeze-dryed untuk menghilangkan any residual air, ekstrak di simpan pada suhu 4⁰C Penentuan Kualitatif Fitokimia N o
Fitokimi a
Reagen
1
Flavono id
Ekstrak+NaOH 10%
2
Fenol
3 4
Minyak Atsiri Alkaloid
Ekstrak+5ml Aquades+5% FeCl3 Ekstrak+Sudan III
5
Saponin
6
Tannin
Ekstrak+ Reagen Mayer Ekstrak + Aquades (dikocok) Ekstrak+Aquades+0 ,1% FeCl3
Penetapan Kadar Fenol Total
Perubah an Warna Hijau Kecoklat an Hijau Tua Orange White Creamy Terdapat 2 cm layer Coklat kehijaua n
Penetapan kadar fenol total dalam menggunakan metode kolorimetri assay oleh Slinkard dan Singleton dengan beberapa modifikasi. 50 µL sampel ekstrak dicampur dengan 1 ml H20 destilasi tabung uji, Setelah tercampur dengan baik; 0,5 mL Folin dan Ciocalteu’s reagen fenol ditambahkan ke campuran, Setelah 3 menit ; ditambahkan 2,5 mL larutan Na2CO3 20% (w/v) dan ditambahkan sampai H2O destilasi sampai volume 10 mL, Reaksi dilakukan di tempat gelap selama 90 menit inkubasi pada suhu ruang setelah absorbansinya diukur pada 735 nm terhadap blank, Prosedur yang sama dilakukan untuk larutan standar gallic acid dan kadar fenol total dihitung menggunakan kurva kalibrasi galic acid, Hasilnya dinyatakan sebagai mg dari Gallic Acid Equivalent/ g ekstrak (Perumal et al, 2012). Penetapan Kadar Flavonoid Total Pembuatan larutan baku induk: Diambil 250 mg ekstrak, ditambahkan 20 ml aseton, dan HCl 2 M 3 ml, lalu dihidrolisis di microwave selama 20 detik kekuatan 5 (biasa). Filtrat ditampung pada labu ukur 100 ml, ditambahkan aseton hingga tepat 100 ml. Diambil larutan sebanyak 20 ml, ditampung dalam corong pisah, ditambahkan 20 ml air. Dilakukan ekstraksi kocok 3x @ menit, pertama dengan penambahan 15 ml etil asetat, kedua dan ketiga dengan 10 ml etil asetat. Fase etil asetat dijadikan satu di dalam labu ukur 50 ml, dan ditambahkan etil asetat sampai tepat tanda. Pembuatan larutan blanko: Diambil 10,0 ml larutan induk, ditambah dengan larutan asam asetat glasial sampai 25,0 ml dalam labu ukur. Pembuatan larutan sampel: Diambil 10,0 ml larutan induk, ditambah dengan 1 ml larutan AlCl3 10% dan larutan asam asetat glasial sampai 25,0 ml dalam labu ukur. Pengukuran: Pengukuran dilakukan segera setelah pembuatan larutan blanko dan larutan sampel dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 425 nm. Lihat perbandingan absorbansinya.
Perhitungan Kadar Flavonoid Total Abs x 1,25 = kadar (x) flavonoid total 0,25 Uji proliferasi sel (CCRC, 2013) Melakukan kultur sel Hela pada 96well plate; membuat seri konsentrasi sampel untuk perlakuan; Mengambil plate yang telah berisi sel dari incubator; Membuang media sel dengan; Mencuci sel dalam sumuran dengan masing-masing 100μl PBS; Membuang PBS; Memasukkan 100 μl seri konsentrasi sampel ke dalam sumuran dengan replikasi sebanyak 3 kali (triplo); Menginkubasi di dalam inkubator 37°C ± 5% CO2 (lama inkubasi berbeda-beda, mulai dari 24, 48, dan 72 jam); Membuat stok MTT 5 mg/ml ; Membuang media sel, dicuci dengan PBS sebanyak 1x; Menambahkan reagen 100 μl MTT 0,5 mg/ml ke dalam setiap sumuran, termasuk kontrol media; Menginkubasi sel selama 2-4 jam di dalam inkubator sampai terbentuk kristal formazan yang ungu; Jika formazan telah jelas terbentuk, ditambahkan stopper SDS 10% dalam 0,1N HCl; Membungkus plate dengan aluminium foil dan inkubasikan pada tempat gelap (suhu ruangan) semalam; Membaca absorbansi masing-masing sumuran dengan ELISA reader dengan λ=550-600 nm (595 nm). Imunositokimia Fas, Caspase-3, NFkB, dan HSP70 (CCRC, 2013) Melakukan kultur sel Hela pada 96well plate; Membuat seri konsentrasi sampel, Perlakuan terdiri dari : a. Perlakuan dengan sampel, b. Kontrol sel tanpa antibodi primer (akan menunjukkan warna biru), c. Kontrol sel dengan antibodi primer; Membuang semua MK dari sumuran; Mengisikan PBS masing-masing 500μl ke dalam sumuran; Membuang PBS dari sumuran; Memasukkan sampel ekstrak sebanyak 1000 μl ke dalam sumuran; Memasukkan 1000 μl MK untuk kontrol sel ; Menginkubasi di dalam inkubator CO2 selama 15 jam (Pekerjaan selanjutnya, tidak perlu di dalam LAF); Membuang semua media dari sumuran; mengisikan PBS 500 μl ke dalam masingmasing sumuran; Membuang PBS dari sumuran; Mengambil cover slip menggunakan pinset dengan bantuan ujung
jarum; Memberi label pada masing-masing sumuran; Meneteskan 300 μl metanol dingin, inkubasi 10 menit di dalam freezer; metanol secara perlahan; Menambahkan 500 μl PBS pada cover slip, diamkan selama 5 menit., ambil dan buang PBS dengan mikropipet 1 ml, lakukan pencucian dengan PBS 2 kali ; Menambahkan 500 μl akuades, diamkan selama 5 menit, buang akuades, lakukan pencucian dengan akuades 2 kali ; Meneteskan larutan hidrogen peroksida (blocking solution), diinkubasi selama 10 menit, dibuang larutan dengan mikropipet;Meneteskan prediluted blocking serum, inkubasi selama 10 menit, buang larutan ; Meneteskan antibodi monoklonal primer untuk antigen yang ingin diamati (caspase-3, NFkB, dan HSP70); Menambahkan 500 μl PBS, inkubasi selama 5 menit, buang PBS; Meneteskan antibodi sekunder yang dilabel biotin (biotinylated universal secondary antibody), inkubasi selama 10 menit; Menambahkan 500 μl PBS, inkubasi selama 5 menit, buang PBS; Meneteskan reagen yang berisi kompleks streptavidin-enzim peroksidase, inkubasi selama 10 menit; Menambahkan 500 μl PBS, inkubasi selama 5 menit, buang PBS; meneteskan larutan substrat kromogen DAB, inkubasi selama 10 menit; Menambahkan 500 μl akuades, kemudian buang kembali; Meneteskan larutan MayeHaematoxylin, inkubasi selama 3 menit; Menambahkan 500 μl akuades, kemudian buang kembali; Mengangkat cover slip dengan pinset secara hati-hati, kemudian celupkan dalam xylol; Mencelupkan cover slip dalam alkohol. cover slip dikeringkan; Meletakkan cover slip di atas object glass, tetesi dengan lem (mounting media); Mengamati ekspresi protein dengan mikroskop cahaya Uji NBT ROS Melakukan kultur sel Hela pada 24 well plate; membuat seri konsentrasi sampel ekstrak untuk perlakuan; Memasukkan 100 μl seri konsentrasi sampel ke dalam sumuran dengan replikasi sebanyak 3 kali (triplo); Menginkubasi di dalam inkubator 37°C ± 5% CO2 selama 24 jam; Mengambil supernatan dari 48 well plate; Menambahkan reagen 100 μl NBT ke dalam setiap sumuran, termasuk kontrol media; Menginkubasi sel selama 1 jam di dalam ruangan gelap; Memfiksasi sel
dengan ethanol absolute; Membungkus plate dengan kertas atau aluminium foil dan inkubasikan pada tempat gelap (suhu ruangan) selama 15 menit; Ethanol absolut diambil dari 48 well plate; Menambahkan larutan KOH dan DMSO hingga terbentuk blue; Membaca absorbansi masing-masing sumuran dengan ELISA reader dengan λ=570. Analisis Data Hasil pengukuran dianalisa secara statistik dengan menggunakan program SPSS 16,0 for Windows 7 dengan tingkat kebermaknaan 0,05 (p = 0,05) dan taraf kepercayaan 95% (α = 0,05). Uji statistik data menggunakan Rancangan Acak Kelompok Faktorial karena pada penelitian dipengaruhi 4 faktor (> 1faktor) dan data bersifat heterogen. Analisis dilanjutkan dengan uji korelasi untuk melihat apakah ada hubungan antara pemberian ekstrak daun salam, daun sirih merah, dan kombinasi keduanya terhadap kecepatan proliferasi sel HeLa CCL-2, level ROS, dan beberapa ekspresi gene yaitu Fas, Caspase-3, NFkB dan HSP 70. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Hasil 3.1.1 Hasil Uji Kualitatif Komponen Fitokimia Tabel 1. Komponen Fotokimia Serbuk Daun Salam dan Sirih Merah Ser bu k da un Sal am
Sir ih Me rah
Met ode
alk aloi d
flav onoi d
tan ni n
sap oni n
terp enoi d
fe no l
Mas eras i Sox hlet Mas eras i Sox hlet
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
3.1.2 Hasil Uji Kuantitatif Komponen Fitokimia Tabel 2. Total Fenol Ekstrak Daun Salam dan Daun Sirih Merah
Serbuk daun Salam Sirih Merah
Metode Ekstraksi Maserasi Soxhlet Maserasi Soxhlet
Total Fenol (GAE/gram esktrak) 47,706 mg 62,465 mg 48,775 mg 96,470 mg
Total Fenol ekstrak daun sirih merah soxhlet > salam soxhlet > sirih merah maserasi > salam maserasi.
HeLa p=0,000; (3) waktu inkubasi terhadap proliferasi sel HeLa p=0,183; (4) konsentrasi ekstrak terhadap proliferasi sel HeLa p=0, 015; dan (5) interaksi antara jenis tanaman, metode ekstraksi, waktu inkubasi, dan konsentrasi ekstrak terhadap proliferasi sel Hela p = 0,715. 3.1.5 Hasil MTT Kombinasi
Tabel 3. Total Flavonoid Ekstrak Daun Salam dan Daun Sirih Merah Serbuk daun Salam Sirih Merah
Metode Ekstraksi Maserasi Soxhlet Maserasi
Total Flavonoid 4,615% 2,885% 6,07%
5,205% Soxhlet Flavonoid total ekstrak daun sirih merah maserasi > sirih merah sokletasi > salam maserasi > salam sokletasi.
3.1.3
Hasil MTT Trial 1 Penghambatan proliferasi sel HeLa sirih merah maserasi > salam maserasi > salam sokletasi > sirih merah sokletasi, dan (5) waktu inkubasi ektrak terhadap penghambatan proliferasi optimal pada 24jam > 48 jam > 72 jam. Hasil uji RAK Faktorial yang didapatkan hasil (1) jenis tanaman terhadap proliferasi sel HeLa p = 0,000;(2) metode ekstraksi terhadap proliferasi sel HeLa p=0,000; (3) waktu inkubasi terhadap proliferasi sel HeLa p=0,000; (4) konsentrasi ekstrak terhadap proliferasi sel HeLa p=0,028; dan (5) interaksi antara jenis tanaman, metode ekstraksi, waktu inkubasi, dan konsentrasi ekstrak terhadap proliferasi sel Hela p = 0,000 (p < 0,05). 3.1.4 Hasil MTT Trial 2 MTT trial dose II baik salam maserasi, salam soxhlet, dan sirih merah maserasi pada semua dosis yang diujikan mampu menghambat proliferasi sel HeLa, namun standart deviasinya masih tinggi. Oleh karena itu hasil akan di cocokkan dengan penampakan mikroskopis. Hasil uji RAK Faktorial yang kemudian didapatkan hasil (1) jenis tanaman terhadap proliferasi sel HeLa p = 0,000;(2) metode ekstraksi terhadap proliferasi sel
Gambar 6. Penampakan mikroskopis sel HeLa inkubasi 24 jam dengan perlakuan ekstrak tunggal dan ekstrak kombinasi 3.1.6 Hasil MTT Cisplatin Tabel 4. Persentase viability sel HeLa menggunakan Cisplatin Rata – rata % proliferasi
Perlakuan Cisplatin 16µg/mL Cisplatin 8µg/mL Cisplatin 4µg/mL Cisplatin 2µg/mL Cisplatin 1µg/mL Control
38,179 70,548 84,982 96,804 96,981 100
SD (±)
0,288 2,307 2,673 12,284 6,910 4,462
3.1.7 Hasil Imunositokimia 3.1.7.1 Hasil Imunositokimia Fas 1
2
3
4
5
6
Gambar 7. Distribusi Fas/CD95 1. Kontrol sel 2. Salam Maserasi (SM) 3. Sirih Merah Maserasi (SMM) 4. Salam Soxhlet (SS) 5. Kombinasi
Salam Soxhlet dengan Sirih Merah Maserasi (SS + SMM) 6. Kombinasi Salam Maserasi dengan Sirih Merah Maserasi (SM + SMM) (panah hitam menunjukkan distribusi pada sitoplasma sel HeLa)
Berdasarkan hasil perhitungan sel, distribusi Fas pada membran sel didapatkan rata-rata prosentase pada setiap kelompok adalah sebagai berikut: Tabel 5. Distribusi Fas/CD95 di Membran Sel HeLa dengan Pemberian Ekstrak Perlakuan
kontrol SM 10,16 µg/ml SM 20,32 µg/ml SS 11,62 µg/ml SS 23,24 µg/ml SMM 13,71 µg/ml SMM 27,42 µg/ml SM 10,16 µg/ml + SMM 13,71 µg/ml SM 20,32 µg/ml + SMM 27,42 µg/ml SS 11,62 µg/ml + SMM 13,71 µg/ml SS 23,24 µg/ml + SMM 27,42 µg/ml
Ratarata % Indeks (sel) 0,076 0,06
Ketera ngan
SD
turun
± 0,021 ± 0,001
0,027
turun
± 0,015
0,018
turun
± 0,001
0,025
turun
± 0,035
0,009
turun
± 0,006
0,012
turun
± 0,017
0,038
turun
± 0,002
0,039
turun
± 0,028
0,012
turun
± 0,007
0,082
turun
± 0,114
1.7.2 Hasil Imunositokimia Caspase-3 1
4
2
5
3
Gambar 9. Distribusi Caspase-3 Tabel 6. Distribusi Caspase-3 di Inti Sel HeLa dengan Pemberian Ekstrak Perlakuan
Ratarata % Indeks (sel)
Ketera ngan
SD
kontrol 0,707 ± 0,05 SM 10,16 0,765 naik ± 0,033 µg/ml SM 20,32 0,922 naik ± 0,005 µg/ml SS 11,62 0,824 naik ± 0,043 µg/ml SS 23,24 0,716 naik ± 0,038 µg/ml SMM 13,71 0,687 turun ± 0,012 µg/ml SMM 27,42 0,749 naik ± 0,082 µg/ml SM 10,16 0,489 turun ± 0,038 µg/ml + SMM 13,71 µg/ml SM 20,32 tidak --µg/ml + ada SMM 27,42 data µg/ml SS 11,62 0,813 naik ± 0,103 µg/ml + SMM 13,71 µg/ml SS 23,24 0,857 naik ± 0,02 µg/ml + SMM 27,42 µg/ml Secara umum ekstrak daun salam, daun sirih merah, dan kombinasi keduanya dapat meningkatkan distribusi caspase-3 di inti sel HeLa. 3.1.7.3 Hasil Imunisitokimia NFkB p65 1
2
3
4
5
6
6
Gambar 9. Distribusi NFkB p65
p
p= 0,01 1 (sign ifika n)
p=0, 056 (tida k Signi fikan )
Tabel 7. Distribusi NFkB p65 di Inti Sel HeLa dengan Pemberian Ekstrak Perlakuan
Rata-rata % Indeks (sel)
Ketera ngan
SD
p
0,628 kontrol ± 0,131 p=0,01 4 0,934 naik ± 0,006 (signifi SM 10,16 kan) µg/ml 0,348 turun ± 0,206 SM 20,32 µg/ml 0,788 naik ± 0,109 SS 11,62 µg/ml 0,721 naik ± 0,031 SS 23,24 µg/ml 0,668 naik ± 0,054 SMM 13,71 µg/ml 0,612 turun ± 0,189 SMM 27,42 p=0,21 µg/ml 4 0.788 naik ± 0,101 (tidak SM 10,16 Signifi µg/ml + kan) SMM 13,71 µg/ml tidak --SM 20,32 ada µg/ml + data SMM 27,42 µg/ml 0,533 turun ± 0,1 SS 11,62 µg/ml + SMM 13,71 µg/ml 0,676 naik ± 0,01 SS 23,24 µg/ml + SMM 27,42 µg/ml Secara umum ekstrak daun salam, daun sirih merah, dan kombinasi keduanya dapat meningkatkan distribusi NFkB p65 di inti sel HeLa.
3.1.7.4 Hasil Imunositokimia HSP 70 1
4
2
5
3
6
1. Kontrol sel 2. Salam Maserasi (SM) 3. Sirih Merah Maserasi (SMM) 4. Salam Soxhlet (SS) 5. Kombinasi Salam Soxhlet dengan Sirih Merah Maserasi (SS + SMM) 6. Kombinasi Salam Maserasi dengan Sirih Merah Maserasi (SM + SMM) (panah merah menunjukkan distribusi pada inti sel HeLa sedangkan panah hitam menunjukkan distribusi pada sitoplasma sel HeLa)
Tabel 8. Distribusi HSP 70 di Inti Sel HeLa dengan Pemberian Ekstrak Perlakuan
kontrol SM 10,16 µg/ml SM 20,32 µg/ml SS 11,62 µg/ml SS 23,24 µg/ml
SMM 13,71 µg/ml SMM 27,42 µg/ml
Keterang an
SD
Turun
± 0,045 ± 0,054
0,964
Turun
± 0,021
0,638 0,752 0,879
Turun Turun Turun
± 0,034 ± 0,136 ± 0,100
0,937
Turun
± 0,089
p
p= 0, 49 4 (ti da k Si gn ifi ka n) p= 0, 13 6 (ti da k Si gn ifi ka n)
Tidak SM 10,16 ada µg/ml + data SMM 13,71 µg/ml 0,931 Turun ± 0,074 SM 20,32 µg/ml + SMM 27,42 µg/ml 0,964 Turun ± SS 11,62 0,033 µg/ml + SMM 13,71 µg/ml 0,876 Turun ± 0,022 SS 23,24 µg/ml + SMM 27,42 µg/ml Secara umum ekstrak daun salam, daun sirih merah, dan kombinasi keduanya menurunkan distribusi HSP70 di inti sel HeLa.
3.1.8 Hasil Uji NBT ROS Tabel 9. Level ROS Sel HeLa dengan setelah Pemberian Ekstrak Perlakuan
Gambar 10. Distribusi HSP 70
Ratarata % Indeks (sel) 0,968 0,962
Ratarata
Keter anga n
SD
p
Kontrol SM 10,16 µg/ml SM 20,32 µg/ml SS 11,62 µg/ml SS 23,24 µg/ml SMM 13,71 µg/ml SMM 27,42 µg/ml SM 10,16 µg/ml + SMM 13,71 µg/ml SM 10,16 µg/ml + SMM 27,42 µg/ml SM 20,32 µg/ml + SMM 13,71 µg/ml SM 20,32 µg/ml + SMM 27,42 µg/ml SS 11,62 µg/ml + SMM 13,71 µg/ml SS 11,62 µg/ml + SMM 27,42 µg/ml SS 23,24 µg/ml + SMM 13,71 µg/ml SS 23,24 µg/ml + SMM 27,42 µg/ml
Level ROS 99,83 205,1 78 204,8 54 206,7 96 225,2 43 154,6 93 237,2 17 174,4 34
Naik
± 23,43 ± 89,34
Naik
± 3,50
Naik
± 14,00
Naik
± 36,89
Naik
± 33,63
Naik
± 23,27
Naik
± 21,84
177,6 70
Naik
± 84,69
177,0 23
Naik
± 42,38
154,6 93
Naik
± 28,81
244,0 13
Naik
± 23,17
203,5 60
Naik
± 67,32
210,6 80
Naik
± 29,56
185,7 61
Naik
± 19,08
p=0,101 (tidak Signifik an)
p=0,708 (tidak Signifik an)
Adanya pengaruh pemberian ekstrak daun salam, daun sirih merah, dan kombinasi keduanya mulai terlihat dimana rata-rata level ROS menjadi lebih tinggi dibandingkan dengan control 3.2 Pembahasan Pada penelitian ini, daun salam dan daun sirih merah diekstrak menggunakan ethanol 96% menggunakan dua metode ekstraksi dingin (maserasi) dan ekstraksi panas (soxhletasi). Identifikasi ekstrak secara kualitatif terdapat kandungan alkaloid, flavonoid, tannin, saponin, minyak atsiri, dan fenol pada kedua tanaman dan kedua metode ekstraksi. Identifikasi kuantitatif didapatkan perbedaan kadar flavonoid dan polifenol.
Total polifenol terbesar pada ekstrak daun sirih merah metode soxhlet yaitu 96.470 mg GAE/gram ekstrak. Sedangkan pada kandungan flavonoid total terbesar adalah ekstrak daun sirih merah metode maserasi yaitu 6.07%. Kualitas ekstrak dapat di tentukan dengan memilih metode ekstraksi, pelarut, dan beberapa parmeter penentu yang tepat, namun sampai saat ini belum ada jaminan bahwa tingginya kandungan fitokimia pada ekstrak berbanding lurus dengan optimalisasi terapi. Optimalisasi terapi pada sel HeLa dapat ditentukan melalui beberapa parameter, diantaranya kemampuan penghambatan proliferasi sel dan induksi apoptosis melalui beberapa peningkatan ekspresi gen (caspase-3, NFkB, dan Fas/CD95), penurunan ekspresi HSP70, dan peningkatan level ROS. Sel HeLa berproliferasi secara cepat dibandingkan dengan sel kanker lainnya. Sel HeLa yang tumbuh dalam suspensi memiliki doubling time 23 jam (Percell Biolytica) (Fountoulakis et al, 2004). Pada uji proliferasi sel HeLa, proliferasi sel secara signifikan dipengaruhi interaksi jenis tanaman, metode esktraksi, waktu inkubasi, dan konsentrasi ekstrak (p=0,000). Pemaparan sel dengan ekstrak salam maserasi (p=0,041), salam soxhlet (p=0,041), dan sirih merah maserasi (p=0,000) menunjukan penghambatan yang signifikan terhadap proliferasi sel HeLa kecuali sirih merah soxhlet (p=0,000). Pengujian proliferasi sel dilanjutkan dengan pemaparan kombinasi ekstrak pada 72 variasi kombinasi dosis dan hasilnya baik salam maserasi dengan sirih merah maserasi (p = 0,041) dan salam soxhlet dengan sirih merah maserasi (p= 0,131) mempunyai efek penghambatan proliferasi lebih rendah terhadap proliferasi sel HeLa (0 – 20%) dibandingkan dengan pemberian ekstrak tunggal secara tidak signifikan. Hasil ini sesuai dengan hasil ekspresi HSP70 dalam menentukan proliferasi sel HeLa. HSP70 merupakan suatu protein penting pada fisiologi inflamasi, infeksi, dan perkembangan tumor (Rodriguez et al, 2009). Pada jaringan normal dan tidak mengalami stress, HSP70 ditemukan melimpah dimana-mana. Setelah terjadi stress selular (misalnya stess yang diinduksi onkogen), tingkat ekspresi HSP70 meningkat
melalui faktor transkripsi sehingga meningkatkan proliferasi sel. Pada berbagai kanker, pola ekspresi diferensial hilang, diiringi peningkatan ekspresi basal HSP70 (Messey et al, 2009). Hasil uji statistik ekspresi HSP70 menunjukkan adanya pengaruh pemberian ekstrak pada kelompok perlakuan. Hal ini ditunjukkan dengan adanya rata-rata ekspresi HSP70 yang cenderung menurun pada ekstrak salam maserasi, salam soxhlet, dan sirih merah maserasi dibandingkan dengan kontrol, begitu juga dengan kombinasi ekstrak yang menunjukkan penghambatan proliferasi sel HeLa. Jika dibandingkan dengan gold standart cisplatin, potensi penghambatan tidak jauh berbeda, namun pada cisplatin potensi penghambatan berbanding lurus dengan dosis (linear dan stabil), sedangkan pada pemberian ekstrak potensi penghambatan tidak linear (naik turun) karena pada dosis tertentu ekstrak tanaman dapat berperan sebagai prooksidan dan antioksidan, sehingga pada penelitian ini belum ditemukan IC50 ekstrak salam maserasi, salam soxhlet, dan sirih merah maserasi. Penelitian ini menggunakan dosis efektif, yakni dosis salam maserasi, salam soxhlet, dan sirih merah maserasi yang mampu menurunkan jumlah sel HeLa secara signifikan. Selain proliferasi, apoptosis atau kematian sel terprogram sangat penting dalam mengontrol jumlah sel. Apoptosis merupakan mekanisme kematian sel terprogram, mekanisme ini digunakan untuk mengontrol pertumbuhan sel atau merenspon kerusakan DNA. Ada dua mekanisme pada sel untuk mati, melalui jalur nekrosis dan jalur apoptosis. Mekanisme nekrosis selalu melalui jalur ekstrinsik, sedangkan mekanisme apoptosis dapat terjadi melalui dua jalur, jalur ekstrinsik dan intrinsik. Mekanisme apoptosis secara eksternal disebut juga apotosis jalur sitoplasma, mekanisme ini dapat di trigger oleh Fas death receptor, Tumor necrosis faktor (TNF) superfamily. Sedangkan mekanisme apoptosis secara intriksik disebut juga apotosis jalur mitokondria, membutuhkan release citokrom c yang kemudian mengaktivasi death signaling pathway. Mekanisme ekstrinsik dan intrinsik berujung
pada aktivasi cascade of proteases yang disebut dengan caspase yang secara langsung menstimulus sel untuk apoptosis (Ghobial et al, 2005). Pada pengujian jalur apoptosis ekstrinsik digunakan parameter Fas dan NFkB. FAS merupakan anggota dari Tumor Necrosis Factor (TNF) superfamily, disebut juga dengan Apo-1 atau CD95 yang berada pada membran sel (Ghobial et al, 2005). Hasil uji statistik ekspresi Fas/CD95 menunjukkan adanya pengaruh pemberian ekstrak pada kelompok perlakuan. Hal ini ditunjukkan dengan adanya rata-rata ekspresi Fas/CD95 di membran sel HeLa yang cenderung menurun pada ekstrak salam maserasi, salam soxhlet, dan sirih merah maserasi (p=0,380) dibandingkan dengan kontrol, begitu juga dengan kombinasi ekstrak (p=0,476) secara tidak signifikan. Hasil ini dikonfirmasi dengan pengukuran ekspresi NFkB. NFkB merupakan faktor transkripsi pada inti sel yang meregulasi ekspresi dari berbagai gen yang meregulasi apoptosis, replikasi virus, tumorgenesis, inflamasi, dan berbagai macam penyakit autoimun. Hasil uji statistik distribusi NFkB menunjukkan adanya pengaruh pemberian ekstrak pada kelompok perlakuan. Hal ini ditunjukkan dengan adanya rata-rata distribusi NFkB di inti sel HeLa yang cenderung meningkat pada ekstrak salam maserasi, salam soxhlet, dan sirih merah maserasi (p=0,014) secara signifikan dibandingkan dengan kontrol, begitu juga dengan kombinasi ekstrak (p=0,214) secara tidak signifikan. Sementara itu digunakan ROS untuk pengujian apoptosis intriksik. Peningkatan ROS memainkan peranan penting pada pada release sitokrom c dari mitokondria. Sitokrom c pada sitoplasma akan mengaktivasi caspase-9 yang kemudian akan menginduksi apoptosis sel kanker (Szeto, 2005). Hasil uji statistik level ROS menunjukkan adanya pengaruh pemberian ekstrak pada kelompok perlakuan. Hal ini ditunjukkan dengan adanya rata-rata level ROS intrinsik sel HeLa yang cenderung meningkat pada ekstrak salam maserasi, salam soxhlet, dan sirih merah maserasi (p=0,101) dibandingkan dengan kontrol, begitu juga dengan kombinasi ekstrak (p=0,708) secara tidak signifikan. Lalu
dilakukan pengujian ekspresi caspase-3 untuk mengetahui apoptosis final. Caspase-3 merupakan protein dalam inti yang berfungsi mengatur apoptosis sel, apabila caspase teraktivasi maka program kematian sel dimulai dengan penghancuran komponen kunci dari infrastuktur seluler serta pengaktifan faktor-faktor yang memediasi kerusakan sel (Friedlander, 2003). Hasil uji statistik distribusi caspase-3 menunjukkan adanya pengaruh pemberian ekstrak pada kelompok perlakuan. Hal ini ditunjukkan dengan adanya rata-rata distribusi caspase-3 di inti sel HeLa yang cenderung meningkat pada ekstrak salam maserasi, salam soxhlet, dan sirih merah maserasi (p=0,011) secara signifikan dibandingkan dengan kontrol, begitu juga dengan kombinasi ekstrak (p=0,477) secara tidak signifikan. Sehingga ekstrak salam maserasi, salam soxhlet, salam maserasi, serta kombinasi ekstrak dapat menginduksi apoptosis baik secara ekstrinsik maupun intrinsik walaupun ekstrak tunggal lebih baik dibandingkan ekstrak kombinasi. 4. KESIMPULAN Pada uji proliferasi dan apoptosis salam maserasi 10,16 µg/ml (76%) menunjukkan potensi antikanker tertinggi dibandingkan salam soxhlet 11,62 µg/ml (63,8%) dan sirih merah maserasi 27,42 µg/ml (60,4%) walaupun memiliki kandungan polifenol dan flavonoid paling rendah, sementara itu sirih merah soxhlet dengan kandungan polifenol dan flavonoid tertinggi tidak memiliki aktifitas antikanker. Hal ini mengindikasikan bahwa tingginya kandungan fitokimia suatu tanaman tidak selalu berbanding lurus dengan aktivitas farmakologinya. Selain itu, pada ekstrak tidak hanya flavonoid dan polifenol yang berperan pada terapi kanker, melainkan seluruh komponen pada ekstrak. Dari data yang diperoleh, ekstrak tunggal menunjukkan aktivitas yang lebih baik dibandingkankan ekstrak kombinasi, bahkan ekstrak kombinasi hampir tidak menunjukkan efek farmakologi pada sel HeLa sama sekali. Sehingga dapat disimpulkan pengkombinasian tanaman dengan potensi yang sama belum tentu menghasilkan efek yang lebih baik atau sinergis. Kandungan dalam kedua tanaman bisa jadi saling menghilangkan dan
menghambat potensi masing-masing. Ekstrak daun salam dan sirih merah mampu menurunkan jumlah sel HeLa CCL-2 baik melalui penghambatan proliferasi dan induksi apoptosis secara ekstrinsik maupun intrinsik dengan meningkatkan level ROS, ekspresi caspase-3, ekspresi NFkB, serta menurunkan ekspresi HSP70. 5. REFERENSI Agarwal, C., A. Tyagi dan R. Agarwal. 2006. Gallic Acid Causes Inactivating Phosphorylation Of Cdc25a/Cdc25cCdc2 Via ATM-Chk2 Activation, Leading To Cell Cycle Arrest, And Induces Apoptosis In Human Prostate Carcinoma DU145 Cells. Journal of Mol Cancer Therapy. 5 (12): 3294 – 3302. Agarwal, P., A. Fatima, S. Alok, P.P. Singh, dan A. Verma. 2013. An Update On Disease Profile Of Cancer With Herbal Treatment. IJPSR . 4 (6). Alfarabi, M. 2010. Kajian Antidiabetogenik Ekstrak Daun Sirih Merah (Piper crocatum) In Vitro. Skripsi. Institut Pertanian Bogor, Bogor. Aziz, M.F. 2009. 2009. Gynecological cancer in Indonesia. J Gynecol Oncol. 20 (1) : 810 Cauley, Dayna L Mc. 2012. Cervical Cancer. American Society of Health-System Pharmacists. Cancer Cemopreventif Research Center. 2013. SOP Kultur Sel. Yogyakarta. Tidak diterbitkan. Dipiro, Joseph T., Talbert, Robert L., Yee, Gary C., Matzke, Gary C., Wells, Barbara G., and Posey, L.Michael. 2008. Pharmacotherapy A Pathophysiologic Approach. Edisi ke-7. McGraw-Hill. New York. USA. Florea, Ana Maria dan Dietrich Büsselberg. 2011. Cisplatin as an Anti-Tumor Drug: Cellular Mechanisms of Activity, Drug Resistance and Induced Side Effects. Journal Of Cancers. 3 : 1351-1371. Fountoulakis, M., G. Tsangaris., Ji-eun Oh., A. Maris., and G. Lubec. 2004. Protein profile of the HeLa cell line. Journal of Chromatography A. 1038 : 247–265. Goldie, S.J., L. Gaffikin, Jeremy D., Amparo G.T., C.l Levin, C. Mahe, dan Thomas C. 2005. Cost-Effectiveness of Cervical-
Cancer Screening in Five Developing Countries. N Engl J Med. 353 (21) : 5868. Hadi, S. 2012. Identifikasi Komponen Utama Ekstrak Metanol Daun Sirih Merah (Piper Crocatum) Serta Uji Aktivitasnya terhadap Bakteri Staphylococcus Aureus. Skripsi. Universitas Brawijaya, Malang. Har, L.W., Ismail, dan I. Safina. 2012. Antioxidant activity, total phenolicsand total flavonoids of Syzygium polyanthum (Wight) Walp leaves. International Journal Medicine Aromatic Plants. 2 (2): 219 – 228. Perumal, S., R. Mahmud, S.P. Piaru, L.W. Cai, S. Ramanathan. 2012. Potential Antiradical Activity and Cytotoxicity Assesment of Ziziphus mauritiana and Syzygium polyanthum. International Journal of Pharmacology. 8 (6): 535-541. Watabe, M., K. Hishikawa, A. Takayanagi, N. Shimizu, T. Nakaki. 2003. Caffeic Acid Phenethyl Ester Induces Apoptosis by Inhibition of NFkB and Activation of Fas in Human Breast CancerMCF-7 Cells. Journal of Biological Chemistry. 293 (7). Wicaksono, B.D., A.H. Yohana, T.A. Enos, W.K. Irawan, Y. Dian, N.P. Aldrin dan S. Ferry. 2009. Antiproliferative Effect of the Methanol Extract of Piper crocatum Ruiz & Pav Leaves on Human Breast (T47D) Cells In-vitro. Tropical Journal of Pharmaceutical Research. 8 (4): 345 – 352.
